Tổng quan nghiên cứu

Cây chè (Camellia sinensis) là cây công nghiệp lâu năm, có thời gian thu hoạch kéo dài từ 30 đến 40 năm, đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế nông nghiệp, đặc biệt ở các vùng trung du và miền núi. Ở Việt Nam, giống chè LCT1 được lai tạo từ giống Shan Cù Dề Phùng và chè Trung Du xanh, có năng suất trung bình 18,6 tấn/ha và đặc trưng về hàm lượng axit amin ổn định, màu lá xanh ngọc bích, phù hợp để chế biến chè Matcha chất lượng cao. Tuy nhiên, vụ hè với cường độ ánh sáng mạnh và nhiệt độ cao làm giảm chất lượng nguyên liệu chè, ảnh hưởng đến giá trị sản phẩm.

Nhu cầu tiêu thụ chè Matcha trên thế giới ngày càng tăng, với quy mô thị trường dự báo đạt 5,07 tỷ USD vào năm 2025, tăng trưởng kép 7,6%/năm từ năm 2017 đến 2025. Matcha được ưa chuộng nhờ hàm lượng cao các chất chống oxy hóa, amino acid và chlorophyll, mang lại nhiều lợi ích sức khỏe. Quy trình sản xuất Matcha đòi hỏi nguyên liệu chè có chất lượng cao, đặc biệt là hàm lượng amino acid và màu sắc lá chè.

Nghiên cứu tập trung vào ảnh hưởng của biện pháp kỹ thuật che sáng đến năng suất và chất lượng giống chè LCT1 nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất nguyên liệu chế biến chè Matcha tại Phú Thọ. Mục tiêu cụ thể là xác định thời gian và chiều cao che sáng hợp lý trong vụ hè để cải thiện sinh trưởng, năng suất và các chỉ tiêu chất lượng chè. Nghiên cứu có ý nghĩa khoa học trong việc làm rõ tác động của ánh sáng đến quá trình quang hợp và tích lũy các hợp chất sinh hóa trong búp chè, đồng thời có giá trị thực tiễn trong việc đề xuất quy trình kỹ thuật canh tác phù hợp, góp phần nâng cao giá trị kinh tế ngành chè.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về sinh lý cây chè và ảnh hưởng của ánh sáng đến quá trình quang hợp, sinh trưởng và phát triển cây trồng. Cây chè là loại thực vật ưa ánh sáng tán xạ, chịu ảnh hưởng mạnh bởi cường độ ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm. Ánh sáng trực xạ mạnh làm giảm hàm lượng amino acid trong lá chè do chuyển hóa thành catechin, làm giảm chất lượng chè thành phẩm. Biện pháp che sáng giúp điều tiết cường độ ánh sáng, tăng hàm lượng chlorophyll và amino acid, từ đó nâng cao chất lượng nguyên liệu.

Mô hình nghiên cứu tập trung vào hai yếu tố chính: thời gian che sáng trước thu hoạch và chiều cao che sáng so với mặt tán chè. Các khái niệm chính bao gồm:

  • Cường độ ánh sáng: mức độ chiếu sáng ảnh hưởng đến quang hợp và tích lũy chất khô.
  • Thời gian che sáng: khoảng thời gian áp dụng biện pháp che sáng trước khi thu hoạch.
  • Chiều cao che sáng: khoảng cách từ mặt tán chè đến vật liệu che sáng.
  • Chất lượng nguyên liệu chè: đánh giá dựa trên các chỉ tiêu sinh hóa như hàm lượng tanin, amino acid, catechin, chlorophyll và phẩm cấp nguyên liệu.
  • Năng suất chè: tổng trọng lượng búp chè thu hoạch trên đơn vị diện tích.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện năm 2021 tại đồi chè của Trung tâm nghiên cứu và phát triển chè, Viện Khoa học kỹ thuật Nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc, xã Phú Hộ, thị xã Phú Thọ. Đối tượng nghiên cứu là giống chè LCT1 tuổi 4, được lai tạo và công nhận chính thức năm 2019.

Phương pháp nghiên cứu gồm hai thí nghiệm chính:

  1. Ảnh hưởng của thời gian che sáng trước thu hoạch: Bố trí theo phương pháp khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD) với 4 công thức (không che sáng, che sáng 5, 10 và 15 ngày trước thu hoạch), mỗi công thức 3 lần nhắc lại, diện tích mỗi ô 40 m². Lưới che sáng màu đen dày, giảm 70% cường độ ánh sáng, chiều cao che 1,5 m so với mặt tán chè.

  2. Ảnh hưởng của chiều cao che sáng: Bố trí RCBD với 4 công thức (không che sáng, che sáng cách mặt tán 0,8 m, 1,2 m và 1,5 m), 3 lần nhắc lại, diện tích mỗi ô 40 m². Thời gian che sáng 10 ngày trước thu hoạch, lưới che sáng tương tự thí nghiệm 1.

Các chỉ tiêu theo dõi gồm sinh trưởng (chiều cao cây, độ rộng và dày tán), năng suất (mật độ búp, khối lượng búp, năng suất búp), sâu bệnh hại (rầy xanh, bọ cánh tơ, nhện đỏ, bọ xít muỗi), phẩm cấp nguyên liệu (tỷ lệ bánh tẻ, búp mù xòe, thành phần cơ giới búp) và các chỉ tiêu sinh hóa (tanin, chất hòa tan, amino acid, catechin, chlorophyll). Phân tích số liệu sử dụng phần mềm IRRISTAT 5.0 với mức ý nghĩa 95%.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Ảnh hưởng của thời gian che sáng đến sinh trưởng: Che sáng 15 ngày trước thu hoạch làm tăng chiều cao cây chè LCT1 lên 109,33 cm, cao hơn 10,9% so với không che sáng (98,47 cm), có ý nghĩa thống kê (p<0,05). Độ dày tán cũng tăng lên 28,53 cm so với 21,87 cm ở đối chứng, trong khi chiều rộng tán không thay đổi đáng kể.

  2. Ảnh hưởng đến năng suất và các yếu tố cấu thành: Mật độ búp tăng từ 178,53 búp/m² (không che sáng) lên 213,87 búp/m² khi che sáng 10 ngày, tăng 19,7% (p<0,05). Khối lượng búp tăng nhẹ từ 0,93 g/búp lên 1,00 g/búp (p<0,05). Năng suất búp cao nhất đạt 8,31 tấn/ha ở công thức che sáng 10 ngày, tăng 4% so với đối chứng (7,99 tấn/ha).

  3. Ảnh hưởng đến sâu bệnh hại: Mật độ rầy xanh, bọ cánh tơ và nhện đỏ giảm nhẹ ở các công thức che sáng so với không che sáng, tuy nhiên sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê. Bọ xít muỗi gây hại tăng nhẹ khi thời gian che sáng kéo dài 15 ngày.

  4. Ảnh hưởng đến phẩm cấp nguyên liệu: Tỷ lệ bánh tẻ giảm từ 20,62% (không che sáng) xuống còn 14,77% khi che sáng 10 ngày (p<0,05). Tỷ lệ búp mù xòe giảm từ 14,19% xuống 8,67% (p<0,05). Tỷ lệ tôm và lá non tăng nhẹ, tạo điều kiện thuận lợi cho chất lượng nguyên liệu chế biến Matcha.

  5. Ảnh hưởng đến thành phần sinh hóa: Che sáng làm tăng hàm lượng amino acid và chlorophyll, giảm tanin và catechin, góp phần nâng cao chất lượng chè Matcha. Các chỉ tiêu sinh hóa này phù hợp với yêu cầu nguyên liệu chè Matcha chất lượng cao.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy biện pháp che sáng hợp lý trước thu hoạch có tác động tích cực đến sinh trưởng, năng suất và chất lượng nguyên liệu chè LCT1. Việc tăng chiều cao và độ dày tán cây khi che sáng phù hợp với cơ chế sinh lý cây chè thiếu sáng kích thích kéo dài thân và tăng tích lũy chất khô. Mật độ búp và năng suất tăng rõ rệt khi che sáng 10 ngày, phù hợp với các nghiên cứu quốc tế cho thấy che sáng làm tăng khả năng bật mầm và phát triển búp chè.

Mặc dù mật độ sâu bệnh giảm nhẹ khi che sáng, sự khác biệt không rõ ràng do thời gian nghiên cứu ngắn và mật độ sâu bệnh thấp. Tỷ lệ bánh tẻ và búp mù xòe giảm khi che sáng cho thấy chất lượng nguyên liệu được cải thiện, phù hợp với tiêu chuẩn chế biến chè Matcha. Thành phần sinh hóa thay đổi theo hướng tăng amino acid và chlorophyll, giảm tanin và catechin, làm tăng vị ngọt và màu sắc lá chè, nâng cao giá trị sản phẩm.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh mật độ búp, năng suất và tỷ lệ bánh tẻ giữa các công thức che sáng, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả của biện pháp kỹ thuật này. So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả phù hợp với xu hướng áp dụng che sáng để nâng cao chất lượng chè nguyên liệu, đặc biệt trong điều kiện vụ hè có cường độ ánh sáng cao.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng che sáng 10 ngày trước thu hoạch: Khuyến nghị nông dân và các hợp tác xã chè thực hiện che sáng bằng lưới đen giảm 70% cường độ ánh sáng trong vòng 10 ngày trước thu hoạch để tối ưu năng suất và chất lượng nguyên liệu. Thời gian thực hiện từ tháng 5 đến tháng 8 hàng năm, phù hợp với vụ hè.

  2. Chiều cao che sáng 1,5 m so với mặt tán chè: Đề xuất sử dụng chiều cao che sáng 1,5 m để đảm bảo hiệu quả giảm cường độ ánh sáng và duy trì độ ẩm, nhiệt độ thích hợp cho cây chè phát triển.

  3. Tăng cường theo dõi sâu bệnh hại: Chủ thể thực hiện là các trung tâm nghiên cứu và cơ quan quản lý nông nghiệp cần phối hợp với nông dân để giám sát mật độ sâu bệnh trong quá trình che sáng, nhằm điều chỉnh biện pháp phòng trừ phù hợp, tránh tăng mật độ bọ xít muỗi.

  4. Đào tạo và chuyển giao kỹ thuật: Tổ chức các lớp tập huấn, hội thảo cho người trồng chè về kỹ thuật che sáng, lợi ích và cách áp dụng hiệu quả nhằm nâng cao nhận thức và khả năng áp dụng biện pháp này rộng rãi.

  5. Nghiên cứu mở rộng và ứng dụng công nghệ: Khuyến khích các viện nghiên cứu tiếp tục khảo nghiệm các loại vật liệu che sáng khác nhau, thời gian và mật độ che sáng phù hợp với từng vùng sinh thái để tối ưu hóa hiệu quả sản xuất chè Matcha.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân và hợp tác xã trồng chè: Nhóm này sẽ nhận được hướng dẫn kỹ thuật cụ thể về biện pháp che sáng nhằm nâng cao năng suất và chất lượng nguyên liệu chè, từ đó tăng thu nhập và hiệu quả sản xuất.

  2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành nông học, khoa học cây trồng: Luận văn cung cấp cơ sở khoa học và dữ liệu thực nghiệm về ảnh hưởng của ánh sáng đến sinh trưởng và chất lượng chè, phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo và học tập chuyên sâu.

  3. Cơ quan quản lý và phát triển nông nghiệp địa phương: Thông tin trong luận văn giúp xây dựng chính sách hỗ trợ kỹ thuật, quy trình canh tác chè bền vững, góp phần phát triển ngành chè địa phương và quốc gia.

  4. Doanh nghiệp chế biến và kinh doanh chè Matcha: Hiểu rõ về nguồn nguyên liệu chất lượng cao từ giống chè LCT1 và biện pháp kỹ thuật canh tác giúp doanh nghiệp đảm bảo chất lượng sản phẩm, nâng cao giá trị thương hiệu và đáp ứng nhu cầu thị trường.

Câu hỏi thường gặp

  1. Che sáng ảnh hưởng như thế nào đến năng suất chè LCT1?
    Che sáng 10 ngày trước thu hoạch làm tăng mật độ búp lên 213,87 búp/m², cao hơn 19,7% so với không che sáng, đồng thời nâng năng suất búp lên 8,31 tấn/ha, tăng 4%. Điều này giúp cây chè phát triển tốt hơn và cho sản lượng cao hơn.

  2. Thời gian che sáng tối ưu là bao lâu?
    Nghiên cứu cho thấy che sáng 10 ngày trước thu hoạch là thời gian tối ưu, giúp cân bằng giữa sinh trưởng cây và chất lượng nguyên liệu, giảm tỷ lệ bánh tẻ và búp mù xòe, nâng cao phẩm cấp chè.

  3. Chiều cao che sáng có ảnh hưởng gì đến cây chè?
    Chiều cao che sáng 1,5 m so với mặt tán chè được khuyến nghị vì giúp giảm 70% cường độ ánh sáng, duy trì nhiệt độ và độ ẩm thích hợp, tạo điều kiện cho cây chè sinh trưởng và phát triển tốt.

  4. Che sáng có làm tăng sâu bệnh hại không?
    Mật độ một số sâu bệnh như rầy xanh, bọ cánh tơ và nhện đỏ giảm nhẹ khi che sáng, tuy nhiên bọ xít muỗi có thể tăng khi thời gian che sáng kéo dài 15 ngày. Do đó cần theo dõi và quản lý sâu bệnh phù hợp.

  5. Biện pháp che sáng có áp dụng được cho các giống chè khác không?
    Mặc dù nghiên cứu tập trung vào giống LCT1, các nguyên tắc về ảnh hưởng của ánh sáng và che sáng có thể áp dụng cho các giống chè khác, tuy nhiên cần điều chỉnh thời gian và mức độ che sáng phù hợp với đặc điểm sinh trưởng từng giống và vùng sinh thái.

Kết luận

  • Che sáng 10 ngày trước thu hoạch với lưới đen giảm 70% cường độ ánh sáng và chiều cao che 1,5 m là biện pháp kỹ thuật hiệu quả để nâng cao năng suất và chất lượng nguyên liệu giống chè LCT1 vụ hè.
  • Sinh trưởng cây chè được cải thiện rõ rệt về chiều cao và độ dày tán, mật độ búp và năng suất búp tăng đáng kể so với không che sáng.
  • Chất lượng nguyên liệu được nâng cao với tỷ lệ bánh tẻ và búp mù xòe giảm, hàm lượng amino acid và chlorophyll tăng, phù hợp cho sản xuất chè Matcha chất lượng cao.
  • Mật độ sâu bệnh hại giảm nhẹ, tuy nhiên cần giám sát để phòng trừ kịp thời, đặc biệt với bọ xít muỗi.
  • Khuyến nghị triển khai áp dụng biện pháp che sáng trong sản xuất chè LCT1 tại Phú Thọ và các vùng có điều kiện tương tự, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng để tối ưu hóa kỹ thuật.

Hành động tiếp theo: Các cơ quan quản lý, trung tâm nghiên cứu và nông dân cần phối hợp tổ chức tập huấn, chuyển giao kỹ thuật che sáng, đồng thời triển khai thí điểm quy trình canh tác mới nhằm nâng cao giá trị ngành chè.